專利名稱：組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種抱軸箱體，尤其是指一種由分別成型的軸承箱及中間箱體焊接構(gòu)成的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前的機車，其滾動抱軸箱體大多采用軸承箱與中間箱體一體成型的鑄造結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)僅適用于最高運營速度低于100km/h的機車，在列車的運行速度達到了120-140km/h之后，機車抱軸箱體的使用壽命受到前所未有的挑戰(zhàn)，其使用壽命大部分在30萬公里左右，短的僅13萬公里就發(fā)生裂紋損壞，抱軸箱體承載件局部應(yīng)力分布過高，即軸承箱與中間箱體過渡處非齒輪端電機合口面及其外側(cè)面上的局部應(yīng)力分布過高，進一步導致裂紋的產(chǎn)生，從而造成電力機車抱軸箱體的中修或更換，每年的損失都在百萬元以上。因此，如何從根本上消除微裂紋、氣孔等缺陷，提高抱軸箱體使用壽命，已成為該領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員刻苦攻關(guān)的一個技術(shù)難題。
本實用新型的設(shè)計人鑒于上述公知結(jié)構(gòu)存在的缺陷，遂乃構(gòu)思研發(fā)加以改進，經(jīng)過了潛心的研究之后，終于克服了上述缺陷，完成了本實用新型。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)，兩軸承箱分別焊接固定于中間箱體兩端，構(gòu)成組合式抱軸箱體，提高軸承箱與中間箱體過渡處非齒輪端電機合口面及其外側(cè)面上的局部承載能力，從根本上消除微裂紋，提高抱軸箱體使用壽命。
本實用新型的技術(shù)解決方案是一種組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)，具有一中間箱體及兩軸承箱，所述兩軸承箱焊接固定于中間箱體兩端，在所述中間箱體上設(shè)有加強筋板，該中間箱體沿軸向設(shè)有二翼板，所述中間箱體的一端設(shè)有吊掛座。
如上所述的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)，其中，所述軸承箱為自由鍛鍛制成的中空圓柱體。
如上所述的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)，其中，所述中間箱體為一具有缺口的無縫鋼管。
如上所述的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)，其中，在所述二翼板沿軸向?qū)ΨQ焊接設(shè)置于由鋼管構(gòu)成的中間箱體的缺口兩側(cè)。
如上所述的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)，其中，所述軸承箱與所述中間箱體的焊縫設(shè)在所述軸承箱內(nèi)側(cè)，且所述中間箱體部分伸入設(shè)置在所述軸承箱內(nèi)。
如上所述的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)，其中，其中于所述中間箱體的外側(cè)沿軸向設(shè)有加強筋板，沿圓周方向在翼板與軸向加強筋板之間分別設(shè)有加強筋板，在翼板由寬變窄的拐角處也可相應(yīng)設(shè)加強筋板。
如上所述的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)，其中，所述吊掛座在所述中間箱體上另設(shè)有一吊掛座筋板。
本實用新型鍛焊結(jié)合的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)具有如下特點和優(yōu)點a.組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)兩端的軸承箱由鑄造結(jié)構(gòu)改為鍛造結(jié)構(gòu)，材料的致密度、均勻性得到改善，有效增加其綜合強度，大大延長了抱軸箱體的使用壽命；b.避免了材料內(nèi)部由于鑄造質(zhì)量不好帶來的夾雜、氣孔、崩砂等缺陷，結(jié)構(gòu)性能得到很大改善；由于克服了鑄造缺陷，避免了加工時的崩刀現(xiàn)象，使走刀非常均勻。同時也省掉了粗刨和補焊兩道工序，因而大大節(jié)約了加工工時，降低了生產(chǎn)成本；c.中間箱體以較厚的無縫鋼管制成，避免了公知鋼板卷制造成的回彈變形，使組合形成的抱軸箱體的結(jié)構(gòu)更為緊湊；
d.軸承箱與中間箱體之間的連接焊縫設(shè)在軸承箱內(nèi)側(cè)，避開了抱軸箱體裂紋的高發(fā)區(qū)，從而避免了由于焊縫缺陷帶來的新的裂紋源。


圖1為本實用新型的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)的示意圖；圖1A為本實用新型的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；圖2為本實用新型沿圖1中A-A線的剖視圖；圖3為本實用新型沿圖1中D-D線的局部剖視圖；圖4為本實用新型沿圖2中B-B線的局部剖視圖；圖5A、5B為圖1中左端軸承箱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6A、6B為圖1中右端軸承箱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7A、7B為本實用新型的中間箱體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8A、8B為本實用新型的翼板的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標號說明1、1’、軸承箱2、中間箱體 3、齒輪箱吊掛座4、翼板5、焊縫 21、22、23、筋板 24、電機合口面 31、吊掛座筋板具體實施方式
為了更進一步地了解本實用新型的技術(shù)方案、特點和優(yōu)點，
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型提出的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)作更進一步的描述。
如圖1、1A所示，本實用新型提出的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)，具有一中間箱體2及二軸承箱1、1’，所述二軸承箱1、1’焊接固定于中間箱體2的兩端，在中間箱體2上設(shè)有加強筋板，中間箱體2沿軸向設(shè)有二翼板，在所述中間箱體2的一端設(shè)有齒輪箱吊掛座3。
為了盡量減少由鑄造產(chǎn)生的夾雜、氣孔、崩砂等缺陷，本實用新型的抱軸箱組合結(jié)構(gòu)的中間箱體2及二軸承箱1、1’為分別成型，即該軸承箱在與電機合口面24相接的部分與中間箱體2分開，且在裂紋常發(fā)處的局部區(qū)域提高鑄造質(zhì)量來減少或避免鑄造缺陷，然后將二軸承箱1、1’與中間箱體2焊接固定成一個整體，并利用超聲波探傷來保證焊接質(zhì)量，最后，再加工成需要的形狀和要求的表面。焊接時的焊縫位置避開了結(jié)構(gòu)的高應(yīng)力區(qū)，例如，如圖3、4所示，軸承箱1、1’與中間箱體2的焊縫5設(shè)置在軸承箱內(nèi)側(cè)，以避開抱軸箱體裂紋的高發(fā)區(qū)，中間箱體2的端部部分伸入軸承箱內(nèi)，并進行雙面焊接，從而避免了由于焊縫缺陷帶來的新的裂紋源。
如圖5A至圖6B所示，本實用新型還可將前述鑄造結(jié)構(gòu)的軸承箱改為鍛造結(jié)構(gòu)的軸承箱。左右軸承箱體1、1’包括圓弧過渡處(高應(yīng)力區(qū))均采用自由鍛鍛造方法，左右軸承箱體1、1’鍛制成中空的圓柱體結(jié)構(gòu)。由此，可完全避免由鑄造產(chǎn)生各種缺陷，增加材料的致密度及均勻性，提高其綜合強度。
如圖7A、7B所示，中間箱體2可以較厚的無縫鋼管制成，先對無縫鋼管內(nèi)外同時加工獲得圓筒，完成圓筒與軸承箱1、1’焊接后，再將圓筒剖開一缺口并加工到要求的尺寸和表面精度，得到所述中間箱體2，從而可避免鋼板卷制導致的不圓度和開口尺寸誤差太大的缺陷。
本實用新型的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)的翼板4也可獨立成型，如圖1A、圖8A、圖8B所示，該翼板4可呈“ ”型，即翼板4兩端側(cè)與電機安裝臺連接處加厚設(shè)置。在將中間箱體2與軸承箱1、1’焊接固定之后，再將二翼板4沿軸向?qū)ΨQ焊接固定于由鋼管構(gòu)成的中間箱體2的缺口兩側(cè)，然后把電機安裝臺與兩條翼板4合在一起。
為了進一步增強箱體的強度，可在中間箱體2的適當處加設(shè)加強筋板，如圖1所示，于中間箱體1的外側(cè)沿軸向設(shè)有加強筋板21，沿圓周方向在兩翼板4與軸向加強筋板21之間分別設(shè)有加強筋板23，另外，在翼板4由寬變窄的各拐角處也可相應(yīng)設(shè)加強筋板22。齒輪箱吊掛座3與中間箱體2上間另設(shè)有一吊掛座筋板31。
由圖1、2、3、4可以看出，本實用新型的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)的主要受力部件采用鍛件，大大降低了裂紋發(fā)生的概率，其疲勞強度明顯高于原鑄造結(jié)構(gòu)，使用壽命大大增加；且各部件與原鑄造結(jié)構(gòu)能通用互換，可在保證抱軸箱體的綜合強度的同時有效降低生產(chǎn)運營成本。經(jīng)過試驗和計算，預(yù)計本實用新型的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)的使用壽命可達120萬公里以上，遠遠高于公知技術(shù)的使用壽命，因此，具有極高的經(jīng)濟效益和社會效益。
唯上所述者，僅為本實用新型的具體實施例而已，當不能以之限定本實用新型實施的范圍，故其等同組件的置換，或依本實用新型專利保護范圍所作的等同變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本專利涵蓋之范疇。
權(quán)利要求1.一種組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述抱軸箱體具有一中間箱體及兩軸承箱，所述兩軸承箱焊接固定于中間箱體兩端，在所述中間箱體上設(shè)有加強筋板，該中間箱體沿軸向設(shè)有二翼板，所述中間箱體的一端設(shè)有吊掛座。
2.如權(quán)利要求1所述的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述軸承箱為自由鍛鍛制成的中空圓柱體。
3.如權(quán)利要求1所述的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述中間箱體為一具有缺口的無縫鋼管。
4.如權(quán)利要求3所述的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述二翼板沿軸向?qū)ΨQ焊接設(shè)置于由鋼管構(gòu)成的中間箱體的缺口兩側(cè)。
5.如權(quán)利要求1所述的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述軸承箱與所述中間箱體的焊縫設(shè)在所述軸承箱內(nèi)側(cè)，且所述中間箱體部分伸入設(shè)置在所述軸承箱內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1到5中任一個所述的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)，其特征在于其中于所述中間箱體的外側(cè)沿軸向設(shè)有加強筋板，沿圓周方向在翼板與軸向加強筋板之間分別設(shè)有加強筋板，在翼板由寬變窄的拐角處也可相應(yīng)設(shè)加強筋板。
7.如權(quán)利要求1到5中任一個所述的組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述吊掛座在所述中間箱體上另設(shè)有一吊掛座筋板。
專利摘要一種組合式抱軸箱體結(jié)構(gòu)，具有一中間箱體及兩軸承箱，所述兩軸承箱焊接固定于中間箱體兩端，在所述中間箱體上設(shè)有加強筋板，該中間箱體沿軸向設(shè)有二翼板，所述中間箱體的一端設(shè)有吊掛座，其中，兩端的軸承箱可由鑄造結(jié)構(gòu)改為鍛造結(jié)構(gòu)，材料的致密度、均勻性得到改善，有效增加其綜合強度；通過上述結(jié)構(gòu)，本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，大大延長了抱軸箱體的使用壽命，結(jié)構(gòu)更為緊湊，性能得到很大改善，同時降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號B61F15/00GK2696943SQ20042000710
公開日2005年5月4日 申請日期2004年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月12日
發(fā)明者楊俊杰, 張運偉, 王彥, 封全保, 張志和 申請人:中國北車集團大同電力機車有限責任公司